
【計】 semiconductor hole
semiconductor
【計】 quasi-conductor; SC
【化】 semiconductor
【醫】 semiconductor
cavity; hole
【計】 positive carrier; positive hole
【化】 cavity; hole; positive hole
半導體空穴(Semiconductor Hole)是固體物理學中的重要概念,指半導體共價鍵中電子脫離後留下的帶正電的空位。其核心含義如下:
漢英對照釋義
來源:《牛津物理詞典》(Oxford Dictionary of Physics)
物理本質
當半導體(如矽、鍺)共價鍵中的電子受激發躍遷至導帶後,原位置形成帶正電的“空穴”。該空穴可被鄰近電子填充,形成空穴的定向移動,等效于帶正電荷的載流子。
等效正電荷載流子
空穴的運動方向與電子相反,其遷移率低于電子(例如矽中空穴遷移率約為電子遷移率的1/3),直接影響半導體器件的導電性能。
在PN結中的作用
固體物理學經典解釋
“空穴是價帶中未占據電子态的表現,其行為等效于帶正電荷的粒子。”
—— Kittel, C. Introduction to Solid State Physics (8th ed.), Wiley, 2005.
半導體器件理論
“P型半導體的導電性主要由空穴遷移決定,空穴濃度受摻雜劑濃度調控。”
—— Sze, S. M. Physics of Semiconductor Devices (3rd ed.), John Wiley & Sons, 2007.
特性 | 空穴 | 電子 |
---|---|---|
電荷屬性 | 等效正電荷 (+q) | 負電荷 (-q) |
遷移率 | 較低(受晶格散射影響大) | 較高 |
主導半導體 | P型 | N型 |
注:本文定義與機理解釋均基于固體物理權威著作,引用來源為國際公認教材出版社。
半導體中的“空穴”是描述其導電特性的核心概念之一,其定義和原理可通過以下要點詳細說明:
空穴是半導體價帶中電子脫離後形成的等效正電荷載體。當共價鍵中的電子受外部能量(如熱或光)激發躍遷到導帶時,原本的位置會留下一個帶正電的空位,這個空位即為空穴。需注意的是,空穴并非真實存在的粒子,而是用于簡化分析半導體導電行為的等效概念。
空穴與自由電子共同作為半導體的載流子,決定了材料的導電性類型(如P型半導體以空穴導電為主),并廣泛應用于二極管、晶體管等器件中。
示例理解:類似電影院座位的比喻,空穴如同觀衆起身離開後留下的空座,相鄰觀衆(電子)依次填補空座的過程即表現為空穴的移動(注:此網頁權威性較低,僅作輔助理解)。
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